A PERC (passivált emitter hátsó érintkező) technológia már régóta uralja a napenergia- ipart.
5 perc olvasmány
„A napenergia-iparban régóta domináns PERC (Passivált Emitter Hátsó Érintkező) technológia, mely elméletileg akár 24%-os hatékonyságot is elérhet, most új kihívóval szembesül. A PERC technológia, bár széles körben alkalmazott, korlátozott a fémkontaktusok okozta rekombinációs veszteségei miatt. Ez felvetette a passzivált kontaktus technológiák iránti érdeklődést a napelem-kutatások terén. Ebben az összefüggésben a TOPCon (Tunnel Oxide Passivált Érintkező) napelemek kiemelkednek, mint a napenergia-ipar egyik legígéretesebb innovációja.
A TOPCon, egy fejlett N-típusú szilícium cellás technológia, úttörő megoldást kínál a rekombinációs veszteségek csökkentésére, ezzel növelve a napelemek hatékonyságát. Ez a technológia nemcsak a megújuló energiaiparban keltett nagy figyelmet, hanem a potenciálját tekintve forradalmasíthatja a napenergia előállítását.
Ez az útmutató célja, hogy segítse a vállalkozásokat a TOPCon napelemek mélyebb megértésében és bemutatja, hogyan alkalmazhatják ezt az új technológiát napenergia termelésük optimalizálására.”
Tartalomjegyzék
A napelemek globális piaci összefoglalója – A TOPCon napelemek mögött meghúzódó technológia – TOPCon napelemek: A nagyobb előnyök Következtetés
A napelemek globális piaci összefoglalója
A napelemek piaca világszerte hatalmas vonzerőt tapasztal , és 2022 és 2030 között elérheti a 17,72%-os összetett éves növekedési rátát vagy CAGR-t. 2021-ben a napelempiac körülbelül 85 milliárd dollár volt; 2030-ra várhatóan meghaladja a 369 milliárd dollárt.
Ezek a számok lenyűgözőek, mivel a különböző gazdasági ágazatokban világszerte megnőtt a növekvő szénlábnyom miatti aggodalom. A következő hét évben az előrejelzések szerint a kereslet növekedni fog a tiszta, környezetbarát és megbízható források iránti megnövekedett igény miatt, ami drasztikusan csökkenti a fosszilis tüzelőanyagoktól való függőséget.
Röviden, a napelemek piaca jelenleg költséghatékonysága miatt versenyképes más üzemanyagokkal. A piac másik kulcsfontosságú mozgatórugója a megújuló energiaforrásokba való növekvő villamosenergia-befektetések, valamint a beruházásokat ösztönző kormányzati ösztönzők, mint például a tarifák, adókedvezmények stb.
A TOPCon napelemek mögötti technológia
Mielőtt részletesen megvizsgálnánk a TOPCon napelemek mögötti fejlett technológiát, fontos megértenünk a PERC technológia alapjait, mivel mind a PERC, mind a TOPCon napelemek szerkezeti felépítése számos hasonlóságot mutat.
A PERC napelemek különlegessége egy extra dielektromos passzivációs réteg a cellák hátulján. Ez a réteg több napsugár visszaverésével és elektromos árammá történő átalakításával növeli a napelemek hatékonyságát. A PERC napelemek két fő típusa az N-típusú és a P-típusú.
A legfontosabb különbség a P-típusú és az N-típusú PERC cellák között az adalékolt atomok jellegében rejlik. A P-típusú cellák bórral adalékoltak, ami egy elektron hiányát okozza, pozitív töltést létrehozva. Ezzel szemben az N-típusú cellák foszforral vannak adalékolva, ami egy extra elektront eredményez, és így negatív töltésűvé teszi a cellát. Az N-típusú PERC sejtek általában hatékonyabbak a P-típusú sejteknél.
A TOPCon napelemek esetében egy úttörő mikro-nano alagút-oxid réteg és egy belső, hordozó-szelektív poliszilícium réteg található a hátoldalon. Továbbá, egy dielektromos köteg és egy tükröződésgátló réteg passziválja a cellák elülső részét. Ezek az alkatrészek együtt egy rendkívül hatékony passzivációs érintkezési technológiát alkotnak. A vékony szilíciumréteg a felszín passzivációját biztosítja, javítva ezzel a passzivációs teljesítményt és az elektromos vezetőképességet, miközben minimalizálja a felszín alatti rekombinációt.
A TOPCon cellák hasonlóságuk miatt az N-típusú PERC cellákhoz könnyen frissíthetők. Ezáltal a TOPCon technológia kiemelkedik, mint egy költséghatékony és innovatív frissítés a meglévő PERC napelemekhez, csökkentve ezzel a hatékonyságot növelő technológiai fejlesztések összköltségét.
TOPCon napelemek: a nagyobb előnyök
A TOPCon egy ígéretes napelem-technológia, amely helyettesítheti az iparág más technológiáit, például a PERC/PERT-t és a HJT-t, amelyek gyorsan közelednek hatékonysági határa felé, vagy jelentős hosszú távú költségekkel járnak. Íme a TOPCon napelemek két létfontosságú előnye, amelyek elősegíthetik, hogy a közeljövőben általánossá váljon.
Hatékonyság felső felső határa
A TOPCon napelemek vonzó lehetőségnek bizonyulnak, mivel a vállalkozások alternatív napelemes technológiákra vágynak alacsony gyártási költségekkel, kevésbé bonyolult eljárásokkal és nagyobb hatékonysági potenciállal.
A TOPCon napelemek N-típusú szilíciumot tartalmaznak, amely egyszerre kínál hatékonyságot és stabilitást, ellentétben a napenergia-ipar más technológiáival, amelyek olyan problémákkal küzdenek, mint a magas LID és LeTID leromlás.
„Számtalan kutatás kimutatta, hogy a TOPCon napelemek elméleti hatékonysága jelentős mértékben, 28,2 és 28,7% közötti értékek között mozog. Ez a szám jelentősen magasabb, mint a PERC cellák maximum 24,5%-os hatékonysága. A TOPCon technológia által biztosított magasabb hatékonyság több energia termelését teszi lehetővé egységnyi területre vetítve, ami nagyobb energiabetakarítást eredményez, különösen a napenergia-sűrű területeken..
Alkalmazható gyártási folyamat
Mint korábban említettük, a TOPCon nagyon hasonlít a PERC cellák módosított változatához. Így a TOPCon napelemek egyszerűen előállíthatók néhány extra eljárás hozzáadásával a jól kiforrott PERC gyártási folyamatokhoz és termékcsaládokhoz. Ez a kompatibilitás a két technológia között azt jelenti, hogy a TOPCon technológia átvétele könnyebben elérhető azok számára, akik már PERC cellákat használnak.
Következtetés
A TOPCon napelemek kiemelkedő hatékonyságot, kedvező tőkebefektetési költségeket és a meglévő modultervezési paraméterekkel való zökkenőmentes integrációt kínálnak. Bár vannak más N-típusú napelem-technológiák a piacon, mint az IBC és a HJT, ezek speciális cellavonalakat igényelnek és magasabb tőkeköltségekkel járnak. Ezért a TOPCon napelemek kiváló választásnak bizonyulnak az energiapiac számára.
Számos vezető napelemmodul-gyártó, többek között a LONGi és a TrinaSolar, már frissítették gyártósoraikat a TOPCon technológiára, és további cégek is tervezik a hasonló lépéseket. Ez arra utal, hogy a megújuló energiaiparban a TOPCon technológia növekedése várható, és hamarosan olyan elterjedtté válhat, mint a jelenlegi PERC technológia.
